APOX軟件在A+B頻段無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中的應(yīng)用

2009年，A頻段的引入為多頻段組網(wǎng)策略的選取及網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化帶來(lái)諸多挑戰(zhàn)，對(duì)此，中國(guó)移動(dòng)設(shè)計(jì)院自主研發(fā)APOX平臺(tái)，在第一時(shí)間支持了AB頻段功能，用于支持A頻段引入后的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和組網(wǎng)。

無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃優(yōu)化平臺(tái)APOX

2002年10月23日，原信息產(chǎn)業(yè)部在充分考慮全國(guó)3G頻率規(guī)劃方案的基礎(chǔ)上，在【2002】479號(hào)文件中公布了TD頻譜規(guī)劃，為T(mén)D標(biāo)準(zhǔn)劃分了包括1880-1920MHz、2010-2025MHz及補(bǔ)充頻段2300-2400MHz共計(jì)155MHz的非對(duì)稱(chēng)頻段（圖1）。

圖1：TD頻段分配示意

其中2009年前主要應(yīng)用的是2010～2025MHz頻段，稱(chēng)為B頻段。而隨著TD網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的不斷深入以及TD用戶(hù)規(guī)模的逐步發(fā)展，目前新引入了1880～1920MHz頻段，稱(chēng)為A頻段。由于已經(jīng)部署的TD網(wǎng)絡(luò)僅支持B頻段，那么在引入A頻段后會(huì)隨著網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、用戶(hù)終端的逐步成熟而呈現(xiàn)可能的多種多頻段組網(wǎng)策略，從而對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、優(yōu)化等方面產(chǎn)生影響。因此，在TD無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和建設(shè)中如何合理預(yù)測(cè)和評(píng)估引入A頻段對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的影響，從而選擇合理的組網(wǎng)策略成為十分重要的問(wèn)題。

多年無(wú)線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)表明，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工具在TD無(wú)線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中有著不可或缺的作用，APOX（AdvancedPlanandOptimization eXploit）就是由中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院自主研發(fā)的TD無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃優(yōu)化平臺(tái)，它吸取了設(shè)計(jì)院多年無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化的寶貴經(jīng)驗(yàn)，具有覆蓋預(yù)測(cè)、容量仿真、鄰區(qū)規(guī)劃、頻率規(guī)劃、碼資源規(guī)劃等豐富的功能，也是業(yè)界應(yīng)用最廣的TD無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工具。隨著A頻段的引入，APOX軟件也在第一時(shí)間支持了AB頻段功能， 用于支持A頻段引入后的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和組網(wǎng)。

多頻段的組網(wǎng)方式

目前TD網(wǎng)絡(luò)均采用N頻點(diǎn)組網(wǎng)，BCCH等公共控制信道承載在主載頻的TS0時(shí)隙上。所以主載頻屬于A頻段或B頻段范圍,將對(duì)TD終端的接入產(chǎn)生影響，比如只支持B頻段的終端將無(wú)法駐留到主載頻屬于A頻段的小區(qū)。從不同階段終端接入網(wǎng)絡(luò)的角度考慮，在引入A頻段之后可能的組網(wǎng)策略有以下4種方式。

1.方式一

在這種組網(wǎng)方式下，B頻段作為主頻點(diǎn)，而A頻點(diǎn)作為輔頻點(diǎn)（圖2）。這種組網(wǎng)方式要求系統(tǒng)設(shè)備在一個(gè)小區(qū)內(nèi)即支持A頻段又支持B頻段，并能夠保證現(xiàn)網(wǎng)所有TD終端的正確駐留，而有業(yè)務(wù)需求同時(shí)又支持多頻段的終端可占用屬于A頻段的輔頻點(diǎn)發(fā)起業(yè)務(wù)。相比于原來(lái)B頻段N頻點(diǎn)組網(wǎng)方式，在引入A頻段后由于主頻點(diǎn)可用頻點(diǎn)數(shù)增加使得同頻復(fù)用距離增大，所以PCCPCH信道覆蓋質(zhì)量得到增強(qiáng)。

圖2：多頻段組網(wǎng)方式一

2．方式二

在這種組網(wǎng)方式下，B頻段作為主頻點(diǎn)，而A、B頻段均可作為輔頻點(diǎn)N頻點(diǎn)組網(wǎng)（圖3）。這種組網(wǎng)方式要求系統(tǒng)設(shè)備在一個(gè)小區(qū)內(nèi)同時(shí)支持A、B頻段，也保證了現(xiàn)網(wǎng)終端的正確駐留，主頻點(diǎn)可用頻點(diǎn)數(shù)增加提升了PCCPCH信道覆蓋質(zhì)量，相比于方式一每個(gè)小區(qū)可用頻點(diǎn)數(shù)進(jìn)一步增加，能夠提升TD網(wǎng)絡(luò)容量。

圖3：多頻段組網(wǎng)方式二

3．方式三

A、B頻段均作為主頻點(diǎn)，N頻點(diǎn)組網(wǎng)（圖4）。這種組網(wǎng)方式同樣要求系統(tǒng)設(shè)備在一個(gè)小區(qū)內(nèi)即支持A頻段又支持B頻段，但是如果現(xiàn)網(wǎng)存在僅支持B頻段的終端時(shí)，此組網(wǎng)方式將影響這類(lèi)終端的正常駐留。但如果現(xiàn)網(wǎng)終端均升級(jí)為同時(shí)支持A頻段與B頻段時(shí)，將使得主載頻可用頻點(diǎn)個(gè)數(shù)增加，降低TS0時(shí)隙上的干擾，提高PCCPCH信道的覆蓋質(zhì)量，同時(shí)每小區(qū)可用頻點(diǎn)數(shù)業(yè)務(wù)相比于方式一進(jìn)一步增加，提升TD網(wǎng)絡(luò)容量。

圖4：多頻段組網(wǎng)方式三

4．方式四

A、B頻段均作為主頻點(diǎn)，A、B頻段分別進(jìn)行N頻點(diǎn)組網(wǎng)，同區(qū)域覆蓋（圖5）。這種組網(wǎng)方式不要求系統(tǒng)設(shè)備在一個(gè)小區(qū)內(nèi)即支持A頻段又支持B頻段，同時(shí)能夠兼容現(xiàn)網(wǎng)B頻段終端與A/B頻段終端共存的現(xiàn)狀，保證終端正常駐留網(wǎng)絡(luò)和發(fā)起業(yè)務(wù)。但是這種組網(wǎng)方式將使得鄰區(qū)關(guān)系進(jìn)一步復(fù)雜，增加終端的測(cè)量負(fù)荷，同時(shí)也增加了終端的耗電，顯然現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化的影響也較大。

圖5：多頻段組網(wǎng)方式四

APOX軟件對(duì)多頻段的支持

隨著A頻段的引入，中國(guó)移動(dòng)設(shè)計(jì)院作為中國(guó)移動(dòng)集團(tuán)的技術(shù)支撐單位，第一時(shí)間開(kāi)發(fā)了支持A、B多頻段組網(wǎng)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃功能。以下結(jié)合上述組網(wǎng)方式說(shuō)明APOX軟件全面支持A、B多頻段無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃。

1．A/B頻段建模

現(xiàn)網(wǎng)中一段時(shí)間內(nèi)可能是只支持A頻段以及同時(shí)支持A/B頻段的系統(tǒng)設(shè)備和用戶(hù)終端同時(shí)共存，考慮到這種可能性，APOX軟件對(duì)基站和用戶(hù)終端建模進(jìn)行合理建模，提供對(duì)基站和用戶(hù)終端支持頻段信息的標(biāo)識(shí)（圖6）。

圖6：APOX軟件對(duì)AB頻段資源建模示意圖

2．頻率規(guī)劃

進(jìn)行頻率規(guī)劃時(shí)需要考慮到主載頻與輔載頻可用頻點(diǎn)范圍的差別。APOX軟件提供了主頻點(diǎn)和輔頻點(diǎn)的頻段以及頻點(diǎn)范圍的選擇功能。其中F1~F9代表B頻段范圍內(nèi)的9個(gè)頻點(diǎn)，F(xiàn)10~F34代表A頻段范圍內(nèi)的25個(gè)頻點(diǎn)。在組網(wǎng)方式一中，軟件中設(shè)置主載頻可以選擇的頻點(diǎn)范圍為F4~F9，輔載頻選擇F10～F21；進(jìn)行頻率規(guī)劃為每個(gè)小區(qū)選擇合適的頻點(diǎn)配置，同樣可以選擇適當(dāng)?shù)念l點(diǎn)來(lái)滿(mǎn)足方式二與方式三下的頻率規(guī)劃需求（圖5）。而對(duì)于方式四，由于每個(gè)小區(qū)只支持A頻段或B頻段，當(dāng)在頻率規(guī)劃中配置可用的頻點(diǎn)如方式三時(shí)，APOX軟件中的頻率規(guī)劃算法將對(duì)小區(qū)支持頻段信息進(jìn)行識(shí)別，為A頻段小區(qū)分配A頻段頻點(diǎn)，同時(shí)為B頻段小區(qū)分配B頻段頻點(diǎn)，并最終達(dá)到同頻干擾最小。

3．容量仿真

現(xiàn)網(wǎng)中多種系統(tǒng)設(shè)備和終端類(lèi)型共存時(shí)，用戶(hù)接入和建立業(yè)務(wù)將受到終端頻段能力以及可用頻點(diǎn)能力的影響。APOX軟件充分考慮到了現(xiàn)網(wǎng)共存的各種可能性，通過(guò)設(shè)置不同基站的頻段能力來(lái)模擬現(xiàn)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)備的頻段能力，通過(guò)對(duì)不同頻段終端能力的比例設(shè)置來(lái)考察現(xiàn)網(wǎng)容量能力。

在APOX軟件容量仿真的接入控制方法實(shí)現(xiàn)中綜合考慮了終端頻段能力和設(shè)備頻點(diǎn)的匹配性，比如B頻段終端只能接入到屬于B頻段的頻點(diǎn)上發(fā)起業(yè)務(wù)；而多頻段終端如果駐留在B頻段小區(qū)內(nèi)或者A頻段小區(qū)內(nèi)時(shí)，將只在B頻段頻點(diǎn)和A頻段頻點(diǎn)上發(fā)起業(yè)務(wù)；而多頻段終端如果駐留在同時(shí)支持A/B頻段的小區(qū)時(shí)，將根據(jù)當(dāng)前選擇的接入控制算法來(lái)選擇適合的頻段發(fā)起業(yè)務(wù)。從而可以更加真實(shí)的模擬一定業(yè)務(wù)模型下的網(wǎng)絡(luò)容量能力。